1、气象与森林的关系摘要：林木的生长发育、树种的类别及分布和森林的整体效益受都受气象条件的影响和制约。研究气象对森林的影响对合理利用气候资源、开发森林和保护自然生态环境平衡具有重要意义。 关键词：气象 森林 关系 生态效益 从两者的概念来认识两者的关系气象是大气圈中时刻都在发生着风、云、雨、雪、雷电、旱涝、寒暑等等各种各样的自然现象的统称。气象的研究对象是大气整个大气象圈（包括物理、化学等方面） ，以及大气圈与水土岩石圈、生物圈之间的相互作用。而森林是生物圈的重要组成部分，包括了森林内部的所有有机与无机的成分。它的主要功能是提拱木材和其它林半产品、调节地区气候和水文状况、减免水灾风沙灾害、保障农牧
2、业丰收、改善和美化环境。从概念上就可以看出气象与森林有必然的关系，它们的关系即是生物圈与大气圈之间联系的重要体现。2 再从气象与森林的相互影响来看两者之间的联系：2.1 气象对森林的影响的表现：林木的生长发育、树种的类别及分布和森林的整体效益受都受气象条件的影响和制约。研究气象对森林的影响对合理利用气候资源、开发森林和保护自然生态环境平衡具有重要意义。 2.1.1 温度 与林木生长有关的温度主要有生物体的温度、土壤温度和空气温度，影响着树木的生长和生命活动。它们都存在三基点温度，即维持生长、发育的生物学下限温度、最适温度、上限温度。只有在生物生长发育的上下限温度内，林木才能正常生长，而温度一旦
3、超过上限或低于下限温度林木就会死亡。林木对温度的要求也有很大差别，在不同地区，主要优势树种间差别也很大。温度是影响地球上森林植被组成及分布的重要因素，按积温和最低温度区分不同的热量带，都有其相应的树种和森林类型。主要引起温度变化的是纬度。自然植被分布表现出明显的纬度地带性和垂直地带性：由热带( 或低海拔) 的多种树种的组成逐渐变为寒带 (高海拔)的单纯树种；植被的高度界线，从低纬度的高海拔地带向高纬度的低海拔地带有规律地降低。 2.1.2 水分和空气湿度 森林常分布在水分条件良好的区域，至少要求降水量大于蒸散量。由于水分的淋溶作用，森林土壤常为偏酸性。土壤与底土中水分贮存量是最为重要的，降水的
4、季节分布相对来说较为次要，相近群系的树种在降水均匀分布与高度季节性分布的地区中都能找到。空气湿度即是空气中的水气汽，主要来源于下垫面的蒸发，空气中水汽分布又取决于空气中的乱流、对流和分子扩散。因此，湿度随温度的变化而变化。树木除要求较多降水与土壤水外，还要求较高的空气湿度，因为树木的蒸腾表面叶片分布在较高的空中，那里的空气常比贴近地表层更干。湿生型树种常要求空气平均相对湿度在 80左右，只能短时间(几个小时) 处于相对湿度 60以下。旱生型树种则要求较低的湿度。中国森林分布在年降水量 400mm 以上的地区，生长季节内相对湿度若小于65，天然林难以形成。2.1.3 光照 树木和其它植物一样,太
5、阳辐射是它生活中不可缺少的重要因素之一.在树木生活中,辐射起着光化学反应的能源和调节刺激发育的作用，辐射过强时也会对树木有伤害。日照长短还树木的开花结果也有决定作用。光照充足，可促进苗木干茎的根系的生长，如光照不足，则会出现苗茎细长、纤弱、叶子不开展、根系受抑制、黄化等现象。所以幼苗的生长需要一定的光照。在营林中，林木的合理密植、混交能提高光能利用率，对高产林业有指导意义。根据树种对光照的需求，树种的耐荫程度可分为三类： 1) 阳性树种：只能在全光照条件下正常生长发育，最不耐庇荫。如落叶松、白桦、樟子松、马尾松等。 2) 阴性树种：能忍受庇荫，当光照达到一定强度后，光合作用反而下降，光补偿点低
6、，饱和点也低。如鱼鳞松、云杉、杉木、毛竹等。 3) 中性树种：介于阳性树种和阴性树种之间。随年龄、环境条件不同，表现不同程度的偏阳性或偏阴性。一般在幼年能耐一定的庇荫，随着年龄的增大，耐荫能力逐渐减小，对光照要求越来越大，如红松、椴、水曲柳、黄菠萝等。 一般地，在接近某树种分布区的南界时，表现更为耐荫，相反，接近北界时表现较为喜光；在山区，海拔低处表现较耐荫，海拔高处较喜光；土壤肥沃时较耐荫，土壤贫瘠时较不耐荫。不同树种对日长( 光周期) 也具有不同的适应性，分布在高纬度的树种常具有对日长较高的敏感性，分布在低纬度的树种对日长不太敏感。 2.1.4 风 风对林木的生长有着直接的影响，主要表现在
7、风影响乱流交换强度，增强地面和空气的热量交换，增加土壤蒸发和林木蒸发，也增加空气中的二氧化碳等成分的乱流交换，因而影响着林地的小气候状况。如果没有乱流作用林中的二氧化碳含量会急剧减少，这样光合作用也会受到严重限制。因此，必须有合理的林木群体结构，以利通风，才能速生丰产。风能增加林木的蒸腾作用。当风速在 0.20.3m/s 时，可使蒸腾作用加强 3 倍，但风速过强，耗水过多，叶子气孔便会关闭。当风力大于一定值，植物的直立生长会受到限制。2.15 气象对森林灾害的影响森林的灾害主要有病害、虫害、干旱、干热风、火灾、洪水、风倒、雪折，以及苗木的日灼、冻拔、生理干旱、霜冻、冰雹等，这些灾害无不直接或间
8、接的与气象条件有关。研究灾害发生的原因及其发展的可能性，以及采取预防措施，对森林的保护有重要意义。例如森林燃烧必备的三个条件：可燃物（植被） 、氧气、热能均与气象有关。降水量对森林火灾的影响降水量的多少与森林火灾发生的机率呈反相关。气温对森林火灾的影响：气温在与森林火灾发生呈正相关，冬季温度低于 0时，由于积雪和人类的活动减少，一般不会发生火灾。相对湿度对森林火灾的影响：相对湿度与森林火灾之间存在负相关，即湿度越大火灾发生次数越少。风速对森林火灾的影响：风可以加速地被物的水分蒸发，加快干化；风对火灾具有助燃、蔓延作用。2.2 森林对气象的影响2.2.1 森林的生态效益树木、园林和森林给人类提供
9、氧气、吸收二氧化碳和其他有害于人类健康的气体、吸附烟尘和其他微粒、释放杀菌的挥发物质、削减噪声、增加空气中的负离子，以及增加绿感等有益于人类健康的功能。森林与大气在物质交换过程中，一方面可净化大气、给人类提供舒适卫生的环境，森林本身也从大气中获得一部分养分(氮、磷、钾、钙、钠等) ，促进其生长；另一方面，某些有害气体和物质在浓度超过限度时，会给森林生长带来严重危害。在工业发达国家，酸雨已造成部分林木死亡。因此关于“森林与大气污染”问题的研究，正吸引着越来越多的科学工作者。2.2.2 森林小气候森林小气候研究森林内的温、湿、光、水、风和空气成分的特征及其形成的机制。研究范围一般涉及林冠层以下的林
10、中空间以及林地土壤。林冠的存在对林内温度的影响有两种作用：正作用。林冠能阻挡射入的短波辐射和射出的长波辐射。因此白天和夏季林内温度比林外低，夜间和冬季林内温度比林外高。与此相伴随的是，在高纬度地区，林内的年平均温度比林外高，而在中、低纬度地区则相反。负作用。林冠亦可能削弱风速和湍流交换作用，使林内外热量交换减少。因而白天和夏季林冠有保温作用，夜间和冬季，林冠有保冷作用。这种作用增大了林内温度的日振幅和年变化。观测证明，在大多数森林中，正作用大于负作用，其结果是林内温度变化比林外缓和;但在疏林中,也可观测到相反的情况。对于林中空气温度的影响也有类似的这两种作用。因此，在大部分情况下，森林小气候的
11、特点（与空旷地相比）是：光照低、风速小、湿度大、最高气温低和最低气温高，林中空间和林地的温度日变化和年变化都比较小。但是对有些森林可能例外，这同该森林所在的地理位置、海拔高度和森林林冠的结构有关。 2.2.3 防护林的气象效应研究林带、林网的结构、布局和配置方向的小气候效应，包括防止风砂、减弱风速、增加湿度、降低蒸发、减轻霜冻等作用。林带的防风效应是林带各种气象效应中起主导作用的。一般按林带的透风系数（背风面 1 米处风速与空旷地风速之比）和疏透度（林带纵断面的相对透光面积）的大小，将林带划分为透风结构、疏透结构和紧密结构。疏透结构的林带，透风系数为 0.40.5，疏透度为 3050，大约有
12、50的空气流可以穿过这种林带内部，防风效果最好，背风面的有效防护距离可达树高的 25 倍左右。林带的防护效能还同林带和风向的交角（成正交时，效果好） ，林带宽度、高度、横断面形状（一般认为矩形效果好） ，地面粗糙度（光滑效果好）等有关；也随大气层结的稳定性质（见大气静力稳定度）而变，稳定时效果好。研究林带的动力效应可在野外进行观测，也可在室内利用风洞进行模型实验。3 讨论我们专业森林资源保护与游憩涉及森林与气象这两个方面，我们又学了气象学这门课，所以探讨清楚森林与气象关系是我们学习的必要。通过实验研究及资料查找，概括式的写下此论文，以提升自己对气象与森林的认识，若有高见，请不啬赐教。随着环境的
13、破坏越来越严重，人类为了改善生活环境，森林的气象效益愈受人们关注，成为现代社会的热门课题。城市生态，新农村中的绿色建设的规范及优化是重点。首先是选择合适的树种。在城市中，种植路标指示作用和吸收有害气体、烟尘类的植物，而且树木不要过于高大。农村绿色建设要紧靠经济发展，服合农民的要求，双利双收。另一个研究话题是能源树种，这也与气象有很大的相关性。树种的种植首先要对当地的气象条件进行调查。通过气象检测及树种试种之后，我们才能大面积的种植和扩大生产。高海拔农村在中国占大比例，发展高山能源树种和对高山经济树种的研究可以对农村经济发展有更大意义。参考文献：1包云轩.气象学.2002,12王正非,朱廷曜,朱劲伟,崔启武.森林气象学.中国林业出版社.1985,13陆鼎煌.气象学与林业气象学.中国林业再版社.1994,12
